Geheimnisse schneller Planetenentstehung: Neue Modelle der LMU bieten revolutionäre Einblicke

BerlinForscher der LMU haben ein neues Modell entwickelt, das erklärt, wie riesige Planeten wie Jupiter entstehen. Dieses Modell bietet tiefere Einblicke in die Planetenentstehung und könnte unser Verständnis von Planetensystemen verbessern.

Unser Sonnensystem: Von der Sonne bis zum Kuipergürtel

Das Sonnensystem beginnt mit der Sonne im Zentrum, gefolgt von den Gesteinsplaneten Merkur, Venus, Erde und Mars. Danach kommt der Asteroidengürtel, dann die großen Gasplaneten Jupiter und Saturn. Weiter außen befinden sich die Eisplaneten Uranus und Neptun, und schließlich der Kuipergürtel, der viele Kometen enthält.

Frühere Theorien konnten weder erklären, warum Gasriesen weit von ihren Sternen entfernt sind, noch wie Uranus und Neptun entstanden sind. Diese älteren Modelle schlugen vor, dass riesige Planeten durch die Kollision und Ansammlung von kleinen Weltraumgesteinen und Gas über Millionen von Jahren entstehen.

Experten der LMU und des ORIGINS-Clusters haben ein neues Modell entwickelt, das alle notwendigen physikalischen Prozesse zur Planetenbildung berücksichtigt. Es zeigt, dass Veränderungen in protoplanetaren Scheiben zur schnellen Entstehung mehrerer Gasriesen führen können. Dieses Modell stimmt mit jüngsten Beobachtungen überein und legt nahe, dass Planeten effizienter und schneller entstehen können, als bisher angenommen.

Forscher haben herausgefunden, dass sich kleine Staubpartikel in den turbulenten Gaswolken ansammeln und dabei ideale Bedingungen für die Planetenentstehung schaffen. Til Birnstiel, Professor für theoretische Astrophysik an der LMU, erklärte, dass Planeten Staub über ihre Umlaufbahnen hinausdrängen und somit die weitere Planetenbildung fördern.

Die Untersuchung zeigt, dass Störungen in jungen Sternsystemen die Planetenbildung viel weiter vom Stern entfernt auslösen könnten als bisher angenommen. So hat das ALMA-Radioobservatorium etwa Gasriesen in jungen Sternsystemen in Entfernungen von mehr als 200 astronomischen Einheiten entdeckt. Diese Entdeckung untermauert die Vorhersagen des neuen Modells.

Das Modell zeigt, warum sich nach Neptun keine weiteren Planeten in unserem Sonnensystem gebildet haben – es war schlicht nicht genug Material übrig. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass die Entstehung von Riesenplaneten und Gasriesen schneller und einfacher abläuft, als bisher angenommen. Dies trägt zu einem besseren Verständnis bei, wie Riesenplaneten entstehen und warum es verschiedene Arten von Planetensystemen gibt.

Eine neue Denkweise über die Entstehung von Riesenplaneten könnte alles verändern. Sie passt zu den Beobachtungen junger Planetensysteme, die deutliche Muster in ihren Scheiben aufweisen. Diese Muster sind entscheidend für die Planetenbildung.

Die Studie zeigt, dass Staubpartikel in einer gestörten Gaswolke das Wachstum von Planeten beschleunigen. Der Staub schafft eine förderliche Umgebung für die Planetenbildung. Während die Planeten entstehen, verändern sie die Gaswolke, was zu einer weiteren Staubansammlung und zur Entstehung neuer Planeten führt.

Dieses neue Modell zeigt auf, wie Riesenplaneten entstehen und wachsen, was unser Verständnis der Planetenbildung unter verschiedenen Bedingungen und an unterschiedlichen Orten erweitert.